Минно осветление

ОсветлениеСтатииСп. Инженеринг ревю - брой 4, 2010

Част I. Осветлението е сред факторите, определящи безопасността на работа и производителността на труда в мините

Нормативната рамка на минното осветление
Още преди повече от тридесет години, през 1975 г., е създаден Технически комитет (ТК) 4.10 по минно осветление. Целта на Международната комисия по осветление (МКО) е да се разработят препоръки за осветление на работни места в мините и рудниците. По това време се уточняват почти всички аспекти на минното осветление, включително работни места, които подлежат на осветление; норми за осветеност; ограничаване на заслепяването; технически средства за реализация и т.н. В разработването на препоръките участват представители на държавите с развита минна промишленост като: САЩ, Япония, Индия, Австралия, Финландия, Франция, Полша, България, Южна Африка и др. Разбира се, не всички представители на светлотехническата общност приемат еднозначно разработените препоръки, някои са скептични, а други директно се противопоставят на приетите правила. “Ябълката на раздора” е препоръката осветлението в мините да се оценява по яркост, а не по осветеност. В крайна сметка разработеният документ не е утвърден от МКО. Приет е официален документ за осветление на открити рудници.
Видимостта зависи от яркостта, а не от осветеността
Възниква резонният въпрос: Защо утвърдени специалисти не се противопоставят на използването на яркостта, вместо на осветеността?
Известно е, че осветеността е фотометрична величина, която се определя като плътност на светлинния поток, падащ върху осветяваната повърхност. Дефиницията е, че когато светлинен поток с плътност 1 лумен се разпредели равномерно върху площ от 1 квадратен метър се получава осветеност 1 лукс. Характеристиката се измерва на нивото на осветяваната повърхност, например върху земята с уред, наричан луксметър.
Но на практика характеристиката осветеност въобще не дава представа за видимостта на даден обект, който е поставен на земята и трябва да се възприеме от зрителния анализатор. Видимостта на предметите зависи от тяхната яркост, т.е. от отразената от тях светлина, която попада върху окото на наблюдателя. Например, нека приемем, че бяла и черна повърхност са осветени със 100 лукса, като направим уговорката, че те се намират една до друга. Върху повърхностите се поставят съответно бял и черен предмет. Резултатът е, че за човешкото око двата предмета ще останат невидими. В случай че предметите се разменят, а именно: белият върху черната повърхност и обратно, човешкото око ще ги различи много добре. Следователно, за различимостта на двата предмета съществена роля играе контрастът между тях и съответният фон, т.е. контрастът между яркостите.

В промишлеността яркостта се изчислява трудно
Затова и видимостта се определя посредством характеристиката яркост. Например уличното осветление се оценява и изчислява според яркостта на пътното платно. Защото при него оказва влияние единствено директно падналият светлинен поток върху обекта - отражение от намиращи се в непосредствена близост повърхности няма, тъй като околното пространство обикновено е въздушно. За разлика от уличното осветление, във всички останали обекти като промишлени, офисни и административни сгради, осветлението се оценява и проектира според осветеност на работната повърхност. Тази характеристика се получава от едновременното действие на пряко попадналата плюс многократно отразената върху обекта светлина. При уличното осветление лесно се дефинира яркост на пътното платно, например яркостта L=(E.r)/p - т.е. осветеността, умножена по коефициента на отражение r, разделено на числото p). В едно промишлено предприятие, обаче, в което повърхностите на техническото оборудване са стотици, при това - ориентирани по различен начин спрямо осветителите, яркостта трудно би могла да се изчисли.

Минното осветление донякъде прилича на уличното осветление
тъй като коефициентът на отражение на тавана, стените и пода е много нисък - около 0,05 - 0,07, т.е. едва 5 - 7% от падналата светлина върху въглищния пласт се отразява. Затова колкото и да се увеличава осветеността не е възможно да се постигне висока яркост и висок контраст между яркостта на фона и яркостта на обекта. В стремежа да се увеличи контрастът, например, минните машини са боядисвани бели. Дори галериите в мините са варосвани. След кратък период от време и машините, и галериите стават черни или сиви, покрити с въглищен прах.
Затова редица експерти са на мнение, че съществуват известни основания нормите за осветление в мините да се задават като необходима яркост на обекта. Причината, както бе изяснено е, че посредством яркостта се получава представа за възможността да се забележи един обект. Например яркост 2,5 кандели/на кв.м. означава, че видимостта е сравнима с тази на първокласен магистрален път, улица и т.н.

История на минното осветление
Минното осветление е сред проблемните. Затова и вниманието, което му се обръща на международно ниво, е много голямо. За да се говори за осветление в минното дело, трябва да се направи уговорката, че за описание на технологията се използват редица специфични термини, непознати сред широката инженерна общност. Голяма част от терминологията в областта е заета от немския, руския, украинския, полския и английския език. Малцината запознати с историята на минното дело у нас знаят, че технологията е пренесена у нас от саксонски рудари, заселили се в района на Чипровци. Предвид дългогодишната икономическа обвързаност на България и Русия в предходните години, в терминологичния ни речник са навлезли много руски термини, голяма част от които са с немски произход. Например бремсберг, щолня, травербан, лампистерна и т.н. В открития добив, например, се използва термин като халда.
Минното осветление съществува от зората на минното дело. Първоначално галериите са били осветявани с факли, а по-късно със свещи и кандила с мазнина. След това за сравнително дълъг период се използва газената лампа, след нея карбидната и електрическата лампа. Днес актуални са луминесцентното и светодиодното осветление на мините. В специална зала в Дойчес музеум в Мюнхен, Германия, е пресъздадена автентичната атмосфера в минната промишленост през различните периоди на развитието им, включително и на използваното осветление.

Минното осветление гарантира сигурност
Три са основните фактори, които оказват влияние върху околната обстановка и безопасността на работа: въздухът, рудничната вода (във вид на водоприток в мината) и осветлението. Едва след това като степен на важност се нареждат: извозването, транспортът на хора при бедствие и аварии от опасното място, особено вертикалният извоз с клетка-асансьор и т.н. Известно е, че при възникване на пожари и експлозии в мините е важно да се осигури въздух и бързо да се евакуират хората.
“Преди години, по време на стаж в мина Чипровци изпаднах в трудна обстановка”, разказва един от най-утвърдените специалисти в областта на минното осветление у нас - доц. Ганчо Ганчев. “Осветлението в галерията беше изключено, личната ми карбидна лампа се намокри и също угасна. В тъмнината аз не можах да я запаля и останах в пълен мрак. Изминах към 700 - 800 метра в посока на подемната уредба в тъмнината, влачейки крака си по релсовия път, за да не се отклоня и да не се загубя. Все пак успях да се добера да шахтата”, споделя той, допълвайки: “Едва тогава оцених ролята на минното осветление. В подобни условия много лесно би могла да настъпи паника и ако човек не запази самообладание е загубен. В един рудник обикновено има десетки изоставени галерии и работни места, много от които не са приковани с дъски, за да предпазят миньорите от пропадане и травми. Следователно, осветлението има първостепенна роля в осигуряването на безопасно придвижване и безопасна работа. Осветлението е необходимо още, за да освети работните места, както и да осигури необходимия светлинен комфорт. Отделно, осветлението се използва за сигнализация”.

Препоръчителни стойности на яркостта в мини
Интересно е да се видят какви са препоръчителните стойности на яркостта в подземните въглищни рудници, до които ТК 4.10 Мино осветление достигнала (Табл.1), въпреки че както бе посочено те не са одобрени от МКО.
Разработени са и препоръчителни стойности за неравномерност на яркостта. По отношение на изработките с по-висока яркост съотношението между стойностите на яркостта на 1 метър дължина е 5:1. За всички останали изработки, препоръчителното съотношение е 10:1.
По отношение на минното осветление в българската стандартизационна уредба определено съществува странност - все още е в сила стандарт на СИВ. Съгласно СТ на СИВ 2619-80: "Осветление на подземни минни изработки. Основни изисквания и методи за изпитване", осветлението на работните повърхности трябва да бъде общо или комбинирано. Той определя минималните стойности на осветеността на работните повърхности.

Статията продължава в следващ брой на сп. Инженеринг ревю.




Top